[发明专利]一种PDT集群系统加密语音同步方法

说明书

本发明公开了一种PDT集群系统加密语音同步方法，加密语音同步采用连续同步，分为首次同步和后续同步。与现有技术相比，本发明的积极效果是：IV的长度增加一倍，大大减少数据重复概率，提高系统安全性；首次同步连续发送3次IV，收端任收一次即可，保证了语音接续的成功率；后续同步周期短，即使因为信道误码原因造成失步，也可在1440ms之后重新同步，对用户体验影响小；支持迟后入网，后开机的终端可接收后续同步实现加密语音通信；同步信息不占用任何语音数据开销，提升了语音质量；所有的同步数据均采用了BPTC纠错编码，使得加密语音通信抗误码能力大大提高，可以有效地提升通信距离，提高语音通话质量。

技术领域

本发明属于移动通信安全技术领域，具体涉及一种基于PDT集群系统的高可靠加密语音同步实现方法。

背景技术

PDT集群系统是公安部推出的基于完全自主知识产权的集群标准，具有语音、短数据通信和调度等功能，为用户日常执勤、应急通信、交通运输等场合提供机动性强、使用方便的无线语音、短数据调度通信手段，可以有效实现用户“动中通”能力，为用户提供高效的无线指挥调度和通信保障。

在PDT集群通信系统中为了保证调度和通信的安全性，也引入了语音加密功能，实现语音通信的端到端加密。为了实现语音加密通信，收发双方的语音帧必须保持严格同步，在PDT集群安全标准中加密语音同步通过IV(初始向量)和FN(帧序号)实现，但是该加密语音同步方案也存在以下问题：

1)IV长度只有48bit，变化量只有2.8×10¹⁴，IV长度太短很容易增加IV重复概率，降低其安全性。其次，IV的变化根据FN计数周期进行，4.096分钟变化一次，变化频度太低，也会降低其安全性。

2)FN由12bit组成，插入在语音数据中，每发送一帧语音FA加一。该方案的缺点一是FN占用了语音编码的12bit数据，造成语音质量下降；二是FN发送时没有进行纠错编码以提升其抗误码能力，因此造成FN容易出现误码，使得整个60ms的语音帧完全不能解密，当信道误码严重时可能造成连续多个60ms的语音帧不能解密，接收端表现为语音断续或者为噪音，严重影响用户体验和通话距离。三是FN的变化周期非常短，对系统的安全性意义不大。

针对PDT语音加密的各种缺陷，本发明对语音加密同步进行了重新设计，既增加了IV的长度，提高了同步周期，也不占用语音帧的开销，在保证PDT语音加密安全性和不损失语音质量的前提下，实现高可靠加密语音同步。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种PDT集群系统加密语音同步方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PDT集群系统加密语音同步方法，加密语音同步采用连续同步，分为首次同步和后续同步，其中：

(1)首次同步：当终端发起端到端加密语音呼叫时，发方移动台将12字节IV组成首次同步的加密控制帧后利用PI头帧进行发送，并且连续发送三组加密控制帧，每组加密控制帧占两个PI头帧；收方获得正确的IV后对密文语音进行解密；

(2)后续同步：周期性地发送IV，将12字节IV组成后续同步的加密控制帧，在PDT信道的嵌入信令进行发送，发送周期为四个超帧；收端从两个超帧的嵌入信令中提取加密控制帧组合成IV数据用于后面四个超帧的语音处理。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)IV的长度增加一倍，大大减少数据重复概率，提高系统安全性。

(2)首次同步连续发送3次IV，收端任收一次即可，保证了语音接续的成功率。

(3)后续同步周期短，即使因为信道误码原因造成失步，也可在1440ms之后重新同步，对用户体验影响小。

(4)支持迟后入网，后开机的终端可接收后续同步实现加密语音通信。